電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/梁浩斌）制氧機過去主要被用在醫(yī)療領(lǐng)域，但隨著高原自駕旅行的興起，以及對高空氣質(zhì)量、緩解疲勞的需求，車載和便攜的制氧機開始流行，甚至最近一些車企在新推出的車型上也搭載了車規(guī)級的制氧機。

比如去年10月零跑發(fā)布的D19旗艦SUV上，就搭載了車載制氧系統(tǒng)。隨后包括智界V9、北汽BJ60、縱橫G700、零跑D99等車型，都搭載了車載制氧機的配置。

醫(yī)療級和車規(guī)級的雙重挑戰(zhàn)

制氧機作為歸類為第二類醫(yī)療器械的產(chǎn)品，需要通過多項醫(yī)療級的標(biāo)準(zhǔn)，包括制備的富氧空氣需符合?WS1-XG-008-2012標(biāo)準(zhǔn)；氧氣濃度需要符合YY 0732-2018《醫(yī)用氧氣濃縮器安全要求》；電氣安全符合GB 9706.1《醫(yī)用電氣設(shè)備 基本安全和基本性能的通用要求》等。

而在汽車上的前裝應(yīng)用，又要面臨新的問題。在車輛運行過程中，尤其是在高原復(fù)雜路況行駛時，要面對持續(xù)的振動和大溫差，同時在車輛電氣化程度越來越高的今天，電磁環(huán)境復(fù)雜，對電路設(shè)計和電磁屏蔽等安全冗余要求更高。

另外，作為“制氧”的設(shè)備，在車輛行駛過程中不能產(chǎn)生太多的噪音干擾駕駛，同時產(chǎn)生的氣體也需要保證安全。

零跑此前表示，D19搭載的制氧系統(tǒng)以車規(guī)級為目標(biāo)，將傳統(tǒng)家用、保健等制氧機與車載要求結(jié)合形成行業(yè)首套針對車載制氧機的嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)，在此標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下，使制氧機不僅能更寬溫域內(nèi)穩(wěn)定工作，更可以大幅提高制氧機的耐久可靠性。

系統(tǒng)采用高效分子篩，配合智能壓力調(diào)節(jié)與多重過濾技術(shù)，即便在海拔4000m以上、氧分壓低于平原60%的高原地區(qū)，也能穩(wěn)定輸出高濃度氧氣。同時，系統(tǒng)具備寬溫域工作能力，無論嚴(yán)寒或酷暑，制氧不中斷。

零跑D19采用先進的VPSA(真空變壓吸附)制氧技術(shù)。外界空氣經(jīng)過濾器過濾及無油空氣壓縮機加壓后，再經(jīng)過分子篩選擇性吸附空氣中的氮氣等，進而制取高濃度氧氣。系統(tǒng)設(shè)計兩個分子篩筒，一個正壓吸附制氧，另一個真空解析排氮，通過閥門交替吸附、解析，從而持續(xù)穩(wěn)定制得高濃度氧氣。

為了確保穩(wěn)定運行，制氧機中使用了四缸真空正壓一體壓縮機，四個缸體對稱分布，可以提高穩(wěn)定性、降低能耗、延長壽命。

目前主流的小規(guī)模制氧技術(shù)除了VPSA之外，還有PSA（分子篩變壓吸附）、膜分離制氧等，其中PAS的原理是利用一種特殊的分子篩在高壓下優(yōu)先吸附空氣中的氮氣、而讓氧氣通過的特性來制取氧氣。

其工作循環(huán)主要包括兩個步驟：首先，空氣被壓縮機加壓送入裝有分子篩的吸附塔，在較高壓力下，氮氣被分子篩大量吸附，未被吸附的氧氣則作為產(chǎn)品氣收集；隨后，當(dāng)分子篩吸附飽和后，通過降低塔內(nèi)壓力至常壓，被吸附的氮氣便會釋放出來，完成分子篩的再生。通過兩個或多個吸附塔交替進行“加壓吸附”和“常壓解吸”，即可實現(xiàn)連續(xù)不斷的氧氣供應(yīng)。

VPSA的原理與PSA本質(zhì)相同，都是利用分子篩在不同壓力下對氮、氧的吸附差異原理。相比PSA，VPSA工作壓力較低，產(chǎn)氧量更高且電耗更低，但氧氣純度可能相比PSA稍低。

膜分離制氧則是利用高分子膜對氧氣、氮氣滲透速率差異，實現(xiàn)氣體分離，但濃度較低，且組件需要經(jīng)常更換，成本較高。

因此，對于車輛內(nèi)部空間制氧的需求，目前普遍采用VPSA或PSA的方案。

車載制氧機產(chǎn)品

隨著一系列新車的發(fā)布，各大Tier1也已經(jīng)宣布開始量產(chǎn)車載制氧機產(chǎn)品。

拓普集團今年4月宣布推出全球首款車規(guī)級制氧機，并已成功搭載某車企車型實現(xiàn)全球首發(fā)，并于2026年3月正式投入量產(chǎn)。該產(chǎn)品采用VPSA技術(shù)，支持彌散式與鼻吸式雙模式供氧：彌散模式下，60分鐘內(nèi)可將車內(nèi)氧濃度提升至20.8%~25%，打造全車富氧環(huán)境；鼻吸模式下，氧濃度穩(wěn)定在93%±3%，達(dá)到醫(yī)用氧標(biāo)準(zhǔn)，配備2路獨立輸出口，每路流量1~4L/min可調(diào)，同時支持4分鐘快速充裝42L氧氣袋/瓶，滿足應(yīng)急用氧需求。

作為專為車載環(huán)境打造的創(chuàng)新產(chǎn)品，拓普車規(guī)級制氧機通過整車集成設(shè)計實現(xiàn)深度適配：直連12V車載直流電源，無需額外轉(zhuǎn)換器，怠速或行駛途中均可持續(xù)供氧；整機功耗低于320W，能效達(dá)0.66kWh/m3，優(yōu)于行業(yè)0.8kWh/m3標(biāo)準(zhǔn)；壓縮機外置隔離+分體式布局，車內(nèi)運行噪音低至38dB，兼顧靜謐性與空間利用率；同時通過-40℃~85℃極端溫度測試、0~5000m全海拔驗證及車規(guī)級抗震設(shè)計，確保在高原、極寒、顛簸等復(fù)雜工況下穩(wěn)定運行。產(chǎn)品還集成PM0.3過濾率＞99%的空氣凈化系統(tǒng)與活性炭+抗菌過濾裝置，甲醛含量控制在＜0.015mg/m3。

麥米電氣在北京車展期間宣布為北汽BJ60提供了制氧系統(tǒng)適配性解決方案。系統(tǒng)以無油渦旋壓縮機為基礎(chǔ)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上兼顧輕量化與車規(guī)耐久要求，并實現(xiàn)低NVH運行。在驅(qū)動控制層面，基于FOC算法實現(xiàn)壓縮機的直流變頻驅(qū)動控制，支持高原與平原多工況模式切換，可根據(jù)設(shè)定場景自適應(yīng)調(diào)節(jié)供氧狀態(tài)，在保障供氧效率的同時兼顧使用安全。最終實現(xiàn)90%+氧氣濃度以及1L-7L/min可調(diào)節(jié)流量。

上海聯(lián)迅智控也在近期推出了車載前裝制氧系統(tǒng)，采用PSA方案，可輸出濃度≥90%的高純氧氣，最大流量達(dá)10L/min，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)后裝制氧機1-5L的常規(guī)排量，供氧更充沛、響應(yīng)更迅速。產(chǎn)品行業(yè)首發(fā)搭載無油渦旋壓縮機，結(jié)合節(jié)能直流變頻技術(shù)，實現(xiàn)壓縮機智能調(diào)速與功率按需匹配，車內(nèi)運行噪音低至32dB（傳統(tǒng)活塞式壓縮機普遍＞45dB），帶來更安靜舒適的駕乘體驗。在供氧模式上，系統(tǒng)突破傳統(tǒng)鼻吸局限，創(chuàng)新集成彌散氧傳感器，可實時監(jiān)測車內(nèi)氧濃度，當(dāng)氧氣含量低于19.5%時自動啟動整車彌散供氧。

據(jù)介紹，該系統(tǒng)采用模塊化集成設(shè)計，依托100%車規(guī)級供應(yīng)鏈體系，年產(chǎn)能超10萬臺；同時核心零部件，包括分子篩總成、壓縮機總成及管路系統(tǒng)等均由聯(lián)迅自主研發(fā)生產(chǎn)，預(yù)計2026年5月正式落地量產(chǎn)。


小結(jié)：

車載制氧，不僅是在高原自駕旅行中能夠緩解高原反應(yīng)，同時在日常駕駛中也能夠保持座艙內(nèi)氧氣濃度，避免長期密閉導(dǎo)致二氧化碳濃度過高而出現(xiàn)注意力難以集中、困乏的情況，有助提高行車安全。而隨著搭載制氧系統(tǒng)的旗艦大型SUV、MPV等車型陸續(xù)量產(chǎn)上市，未來車載制氧將會有龐大的市場空間。